物质的组成与结构

物质的组成与结构

课堂上。老师做了一个有趣的实验：取一小块金属钠，放在石棉网上加热，金属钠熔化成小球，一段时间，金属钠燃烧起来发出黄色火焰。小英同学查阅资料得知：金属钠在常温下可与氧气反应生成氧化钠，在点燃的条件下与氧气反应生成过氧化钠。为了研究钠与氧气的反应，她还从课本中找到了氧和钠的原子结构示意图（如下图所示）。请回答下列问题：

（1）氧元素在化合物中的化合价一般是_______，你判断的理由是________________。

（2）氧化钠和过氧化钠都是由离子构成的物质。过氧化钠由钠离子和阴离子（O22-）构成，则过氧化钠的化学式为____________。

（3）根据以上信息，请你帮小英将相关内容填写完整。

物质名称	组成物质的元素 （用符号表示）	物质组成 （用化学式表示）	构成物质的微粒 （用符号表示）	物质类别 （单质、化合物）
钠	______	______	_____	_____
氧气	_________	_______	_____	_____
氧化钠	______	_____	_____	_____

（4）学习了原子结构的相关知识后，小英幻想自己变成能进入了原子中的微粒，写了如下短文:进入钠原子，我发现：a.钠原子是由原子核和核外电子构成的；b.和原子相比，原子核的体积竟然那么小；c.电子在核外不同的区域高速运动，能量越高的电子离核越远；d.我数了数，质子和电子的数目居然是一样的；e.我试着去搬动它们，发现质子、中子、电子的质量都差不多；f.金属钠在空气中燃烧时，钠原子的原子核没有发生变化。

小英对原子结构的认识有些是错误的，指出文中有错误的一句是_______（填序号），正确的说法是____。

（5）19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成。

①1897年，__________通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是_____________。

②1911年著名物理学家为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验（图1），实验现象如图2所示。

由实验现象可以推理得出的结论有______________（填编号）

A.原子核带正电 B.原子核很小，但集中了原子的大部分质量

C.原子核由质子和中子构成 D.原子内部有很大的空间

③符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是____________（填编号）。

【答案】

-2 氧原子的最外层电子数为6，在化学反应中易得到两个电子形成稳定结构 Na2O2 Na Na Na 单质 O O2 O2 单质 Na O Na2O Na+ O2- 化合物 e 质子和中子质量差不多，都比电子大得多 汤姆森 原子呈电中性（或原子不显电性） ABD C

【解析】

（1）由原子结构示意图可知，氧原子的最外层电子数为6，在化学反应中易得到两个电子形成稳定结构，所以氧元素在化合物中的化合价一般是-2价；

（2）过氧化钠由钠离子和阴离子（O22-）构成，则过氧化钠的化学式为：Na2O2；

（3）钠是由钠元素（Na）组成的纯净物，属于单质，微观上由钠原子（Na）构成，化学式为：Na；氧气是由氧元素（O）组成的纯净物，属于单质，微观上由氧分子（O2）构成，化学式为：O2；氧化钠是由钠元素（Na）和氧元素（O）组成的纯净物，属于化合物，微观上由钠离子（Na+）和氧离子（O2-）构成，化学式为：Na2O；

（4）质子和中子质量差不多，都比电子大得多，所以e说法错误；

（5）①1897年，汤姆森通发现了带负电的电子，由于原子呈电中性，所以原子中还有带正电的物质；

②大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明原子核很小，原子内部有很大的空间；一小部分α粒子改变了原来的运动方向，说明原子核带正电；有极少数α粒子被弹了回来，说明金原子的质量比α粒子大很多；被弹回的很少，说明原子核体积很小。故选ABD；

③1911年物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验，得出原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的，符合实验结论的原子结构模型是C。